摘 要:疊合板施工技術(shù)作為裝配式建筑結(jié)構(gòu)的一種重要方式,具有提高施工質(zhì)量、降低人力成本和環(huán)保節(jié)能等重要性。且隨著裝配式建筑結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用,疊合板施工技術(shù)將在未來的建筑領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。據(jù)此,本文以疊合板施工技術(shù)概述為出發(fā)點,闡述了裝配式建筑結(jié)構(gòu)中采用疊合板技術(shù)的重要性,并提出裝配式建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用疊合板技術(shù)的具體內(nèi)容,希望為今后裝配式建筑結(jié)構(gòu)中的疊合板施工技術(shù)應(yīng)用提供新思路。
關(guān)鍵詞:裝配式建筑;疊合板技術(shù);應(yīng)用與研究
1 前言
疊合板施工技術(shù)是裝配式建筑結(jié)構(gòu)中常用的施工方式,其預(yù)制構(gòu)件可在工廠內(nèi)加工完成,并直接在工地現(xiàn)場組裝安裝,具體應(yīng)用范圍包括住宅、商業(yè)建筑、公共設(shè)施等。此技術(shù)的原理是將多個板材通過特殊接口方式疊合,形成具有一定強度和穩(wěn)定性的構(gòu)件,這些構(gòu)件可在工廠內(nèi)加工和生產(chǎn),并運輸?shù)焦さ噩F(xiàn)場組裝,從而形成整體的建筑結(jié)構(gòu)。因此疊合板施工過程相對傳統(tǒng)的施工方式更加便捷、快速,施工質(zhì)量也相對可控。
2 裝配式建筑結(jié)構(gòu)與疊合板施工技術(shù)概述
隨著城市化進(jìn)程的加快,城市人口不斷增加,住房和公共設(shè)施需求逐漸加大,傳統(tǒng)的建筑施工方式需要大量的時間和人力,難以滿足快速建設(shè)的需求,而裝配式建筑結(jié)構(gòu)的快速、高效特點可更好地滿足城市化發(fā)展的需要。因此我國政府高度重視裝配式建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展,并出臺一系列政策措施,例如裝配式建筑產(chǎn)業(yè)示范區(qū)。同時國內(nèi)在裝配式建筑結(jié)構(gòu)的技術(shù)研發(fā)方面也取得突破進(jìn)展,即在材料使用、施工過程中能夠控制資源消耗和污染排放,具有較高的能源節(jié)約和環(huán)境保護效益[1]。除此以外,我國的裝配式建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈體系逐漸完善,涵蓋設(shè)計、制造、運輸、施工等多個環(huán)節(jié),大型的裝配式建筑企業(yè)和制造基地不斷優(yōu)化,新材料、新工藝的出現(xiàn)也為裝配式建筑結(jié)構(gòu)提供了更多的可能性,現(xiàn)已應(yīng)用至商業(yè)建筑、公共設(shè)施以及一些大型公共工程項目如醫(yī)院、學(xué)校等。另外,以往建筑施工方式需要在工地現(xiàn)場進(jìn)行砌筑、澆筑等多個步驟,而疊合板施工技術(shù)則是將預(yù)制構(gòu)件直接運到工地,只通過簡單的組裝就能完成建筑的搭建,可以節(jié)省施工時間,防止施工現(xiàn)場的不確定因素影響,如天氣、人員等。
3裝配式建筑結(jié)構(gòu)中采用疊合板技術(shù)的重要性
3.1縮短工程時間
傳統(tǒng)現(xiàn)場施工需要進(jìn)行大量的澆筑、砌筑等工作,且等待混凝土等材料的凝固和干燥工期較長。而疊合板技術(shù)支持建筑構(gòu)件在廠房內(nèi)預(yù)制后直接運輸至現(xiàn)場組裝,減少了大量的現(xiàn)場施工,使工期縮短至原來的三分之一,同時可進(jìn)行精密的生產(chǎn)和質(zhì)量控制,保證構(gòu)件的尺寸和質(zhì)量,實現(xiàn)理想施工的精度和質(zhì)量。此外,疊合板技術(shù)采用模塊化設(shè)計,使建筑構(gòu)件之間的連接更加緊密,充分提高了建筑的安全性和耐久性,并減少了施工現(xiàn)場的噪音和粉塵等環(huán)境污染問題,對保護環(huán)境和提高施工舒適度具備積極影響[2]。
3.2降低建筑成本
一方面,疊合板技術(shù)可通過將多層材料疊合在一起,形成具有較高強度和穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)板材,實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化操作,減少人工成本和材料浪費,使得疊合板的生產(chǎn)過程更加精確,減少施工中的誤差,提高建筑的整體成本效益。同時,疊合板為受控的工廠環(huán)境下生產(chǎn),可較好控制材料的質(zhì)量和加工工藝,避免現(xiàn)場施工中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題,可有效抵御外部環(huán)境的影響,增加建筑的安全性和耐久性[3]。另一方面,疊合板技術(shù)還有利于節(jié)約能源和減少對環(huán)境的影響,在建筑使用階段也可以提高建筑的節(jié)能性能,降低對自然資源的消耗,符合當(dāng)今社會追求可持續(xù)發(fā)展的趨勢,有利于建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。由此可見,隨著現(xiàn)代建筑行業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,疊合板技術(shù)將在未來得到廣泛使用,為裝配式建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展帶來更多機遇和挑戰(zhàn)。
3.3簡化施工過程
疊合板技術(shù)可以更進(jìn)一步地簡化施工過程,改善以往墻體施工需要分多次進(jìn)行的步驟。即先搭建鋼筋模板,再澆注混凝土,導(dǎo)致施工周期較長,而轉(zhuǎn)變?yōu)閷㈩A(yù)制好的混凝土板直接用起重機吊裝到安裝位置,再用螺栓將板材連接在一起,省去了澆筑、拆模、砌磚等多個工序,加快了建筑進(jìn)度。且在生產(chǎn)過程中,對材料進(jìn)行檢測,確保板材的厚度、強度等達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,同時板材的制造過程中可以加入各種添加劑,如纖維、膨脹劑、水泥等,以增強混凝土的性能,提高板材的抗震、抗風(fēng)、保溫等能力,保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,最終加強建筑安全系數(shù)。
3.4減少其他影響
傳統(tǒng)建筑方式需要在施工現(xiàn)場進(jìn)行混凝土澆筑、砌磚等工序,容易受到外界環(huán)境的影響,例如天氣、氣溫、濕度等因素都會影響建筑施工的進(jìn)度和質(zhì)量。而采用疊合板技術(shù)可以將建筑結(jié)構(gòu)的制造和建造過程分離,減少了對外界環(huán)境的依賴,提高建筑施工的穩(wěn)定性和可靠性[4]。
4裝配式建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用疊合板技術(shù)的具體內(nèi)容
4.1疊合板制作
制作疊合板之前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計工作,例如結(jié)構(gòu)要求、材料規(guī)格、尺寸和連接方式等,且通常使用計算機輔助設(shè)計軟件來完成這一階段,制作過程通常涉及多種材料,例如混凝土、鋼筋、絕緣材料等。制作之前,建筑人員需要準(zhǔn)備和檢查材料,確保其符合設(shè)計規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),同時制作模具來決定疊合板的最終形狀和尺寸。模具通常由金屬或塑料制成,具有耐用性和高精度,再將混凝土按照設(shè)計要求澆筑,確保混凝土均勻分布,防止出現(xiàn)弱點或缺陷[5]。此外,如果疊合板需要多層結(jié)構(gòu),可將不同層次的構(gòu)件逐層疊加,并在每一層之間通常會添加絕緣材料,以提高疊合板的隔熱和隔聲性能。完成層疊后,疊合板需要經(jīng)過一段時間的養(yǎng)護和固化,確保混凝土達(dá)到設(shè)計強度,注意濕潤和控制溫度的過程。
4.2疊合板厚度設(shè)計
在設(shè)計疊合板厚度之前,建筑人員需要對其結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行詳細(xì)分析,考慮建筑的用途、預(yù)期的荷載情況、地理位置和環(huán)境條件等因素,并充分考慮其力學(xué)性能、耐久性和隔熱性等特性,確保選擇的材料符合設(shè)計要求。一方面,疊合板在使用過程中將承受各種靜載荷和動載荷,如自重、風(fēng)荷載、雪荷載等,詳細(xì)的荷載計算是確定疊合板厚度的關(guān)鍵步驟,可以確保其能夠安全地承受所有荷載。例如確定疊合板的抗彎強度、剪切強度和壓縮強度等,以確保在各種條件下都能滿足結(jié)構(gòu)要求[6]。除了強度,撓度是另一個重要的考慮因素,撓度分析將評估疊合板在荷載作用下的變形情況,使其在使用過程中不會產(chǎn)生過大的變形,保證建筑的正常使用。另一方面,不同溫度條件下,材料的性能可能會發(fā)生變化,在設(shè)計中需要考慮溫度效應(yīng),以實現(xiàn)疊合板在各種環(huán)境下都能夠穩(wěn)定工作,并考慮疊合板的防火性,確保建筑結(jié)構(gòu)的安全。
4.3疊合板運輸
在開始疊合板的運輸之前,需要制定詳細(xì)的運輸計劃,即運輸路線、運輸工具(如卡車、船舶或鐵路)、運輸時間和運輸方式等,且充分了解疊合板的尺寸和重量,進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌b和保護措施,確保在運輸過程中不受損。可使用防水罩、防震材料和加固結(jié)構(gòu)等手段,防止疊合板在運輸中發(fā)生變形或破損。同時開展貨物檢查,確保每塊疊合板符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格要求,標(biāo)明相關(guān)的信息,如尺寸、重量、生產(chǎn)日期和目的地等,以方便運輸和現(xiàn)場安裝。此外,在運輸過程中,建筑人員應(yīng)使用監(jiān)控設(shè)備(如GPS跟蹤器)對貨物進(jìn)行實時監(jiān)控,保證貨物按計劃到達(dá)目的地,并在需要時采取及時的應(yīng)對措施。如調(diào)整運輸路線或處理緊急情況,到達(dá)建筑現(xiàn)場后及時開展有組織、高效的卸貨過程,可使用吊裝設(shè)備、起重機或其他專業(yè)工具,并建立專門的存放區(qū)域、定期檢查疊合板的狀態(tài)以及采取防護措施,防止外部因素?fù)p害疊合板[7]。由此可見,在整個運輸過程中,保持與相關(guān)方的溝通與協(xié)調(diào)至關(guān)重要,要時刻與運輸公司、建筑團隊和其他相關(guān)方保持密切聯(lián)系,確保整個過程順利進(jìn)行。
4.4錨固筋設(shè)計
首先需要明確建筑的結(jié)構(gòu)類型,例如框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)等,且考慮建筑的重力荷載、風(fēng)荷載、地震荷載等各種外部荷載,確保錨固筋能夠承受這些荷載而不發(fā)生失穩(wěn)或破壞。再根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計確定錨固的位置,注意涉及的地基結(jié)構(gòu)、墻體、柱子等部位,仔細(xì)分析每個錨固點特殊要求。其次是要選擇適當(dāng)?shù)腻^固筋材料,即鋼筋、螺栓等,使其符合設(shè)計規(guī)范和建筑要求。并考慮到材料的強度、耐腐蝕性等因素,同時確定錨固筋的布置方式,包括數(shù)量、間距、深度等,提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。最后,在整個設(shè)計過程中,建筑人員需要遵循國內(nèi)相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),確保錨固筋設(shè)計符合國家和地區(qū)的建筑規(guī)定,且將錨固筋設(shè)計過程和結(jié)果整理成設(shè)計文檔,包括圖紙、計算書等,以便后續(xù)的施工和驗收。
4.5預(yù)制構(gòu)件吊重分析
建筑人員需要收集預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)信息,包括構(gòu)件的類型、尺寸、重量、材料,且根據(jù)構(gòu)件的幾何形狀和重心位置,確定合適的吊裝點,充分考慮構(gòu)件的平衡,防止在吊裝過程中發(fā)生不穩(wěn)定的情況。并選擇合適的起重設(shè)備,如起重機、吊車等,確保起重設(shè)備的額定承載能力能夠滿足構(gòu)件的重量要求,同時制定詳細(xì)的吊裝工藝方案,包括起吊、運輸、放置等步驟,并考慮到施工現(xiàn)場的實際情況,進(jìn)行吊裝荷載計算,使起重設(shè)備和支撐結(jié)構(gòu)能夠承受這些荷載而不發(fā)生失穩(wěn)或破壞[8]。除此以外,在吊裝過程中需要使用配重來平衡構(gòu)件的重心,實現(xiàn)配重的準(zhǔn)確性和合理性,再通過監(jiān)控設(shè)備對吊裝過程進(jìn)行實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的安全問題,使吊裝現(xiàn)場有效管理,確保各項操作按照設(shè)計和計劃進(jìn)行。
4.6疊合板安裝
疊合板安裝之前,要求建筑人員確定疊合板的類型、尺寸、材質(zhì)等,綜合考慮施工現(xiàn)場的條件,保證設(shè)計符合實際施工的可行性。且清理施工現(xiàn)場,搭建安全防護設(shè)施,檢查施工材料,再將預(yù)先制作好的疊合板運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,搬運過程需要小心操作,防止疊合板損壞。此外,建筑人員應(yīng)在疊合板安裝區(qū)域搭建支架和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),使疊合板安裝時有穩(wěn)固的支撐。其設(shè)計應(yīng)充分考慮疊合板的重量和結(jié)構(gòu)的特點,再使用合適的吊裝設(shè)備,將疊合板吊裝到預(yù)定位置,使疊合板平穩(wěn)運輸,并準(zhǔn)確定位到設(shè)計位置,再進(jìn)行疊合板之間的連接和固定,具體可包括螺栓連接、焊接等方式,提高疊合板之間的連接強度[9]。同時建筑人員應(yīng)及時對疊合板的接縫進(jìn)行處理,實現(xiàn)接縫的密閉性和美觀度,防止水和空氣的滲透。且在疊合板安裝完成后,開展安全檢查工作,尤其檢查疊合板的連接是否牢固,是否符合設(shè)計要求,保障安全措施起到理想作用。如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時修復(fù)和調(diào)整。
5結(jié)論
傳統(tǒng)的建筑施工方式通常需要在工地現(xiàn)場進(jìn)行砌筑、澆筑等多個步驟,而疊合板施工技術(shù)可將預(yù)制構(gòu)件直接運到工地,通過簡單的組裝就能完成建筑的搭建,從而大幅度節(jié)省施工時間,提高施工效率,減少施工現(xiàn)場的不確定因素,保證構(gòu)件的精確度和一致性,且提高整體建筑的質(zhì)量穩(wěn)定性。此外,疊合板施工技術(shù)采用機械化設(shè)備進(jìn)行構(gòu)件的加工和組裝,減少人工操作的需求,降低成本,也對施工人員的技術(shù)要求較低,最終實現(xiàn)建筑施工安全性的提升。
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作者簡介:吳超強(1994.11-),男,漢族,浙江金華人,碩士,研究方向:復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。
許鵬(1995.2-),男,漢族,江蘇揚州人,碩士, 助理工程師,研究方向:建筑結(jié)構(gòu)。
吳嬌(2004.4-),女,漢族,江西九江人,本科在讀,研究方向:工程造價。